專利名稱：下一代全ip可移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡(luò)路由的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，尤其涉及的是一種下一代全I(xiàn)P可移動無線 傳感器網(wǎng)絡(luò)(以下簡稱無線傳感器網(wǎng)絡(luò))路由的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，即與IPv6網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全I(xiàn)P 通信互聯(lián)的可移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著下一代互聯(lián)網(wǎng)(IPv6 Internet)的不斷成熟和發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與下一代 互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)全I(xiàn)P通信互聯(lián)已成為未來發(fā)展的必然趨勢。全I(xiàn)P互聯(lián)方式具有以下優(yōu)勢
(1) IPv6是下一代互聯(lián)網(wǎng)的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用IPv6協(xié)議實(shí)現(xiàn)與下 一代互聯(lián)網(wǎng)的全I(xiàn)P通信有助于推動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)化；
(2) IPv6的許多技術(shù)特點(diǎn)(如地址自動配置、移動性支持、安全性等)對大規(guī) 模無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的自組織管理提供了良好支持；
(3) 互聯(lián)網(wǎng)的組網(wǎng)方式可以供無線傳感器網(wǎng)絡(luò)充分借鑒，使其成為無線傳感器網(wǎng) 絡(luò)的一種合理拓展。
但是目前實(shí)現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與下一代互聯(lián)網(wǎng)的全I(xiàn)P通信互聯(lián)關(guān)鍵技術(shù)還不成 熟，主要表現(xiàn)在以下方面
(1) 地址自動配置地址自動配置是IPv6的一個重要技術(shù)特色，可以在無人干 預(yù)的情況下為每個接口配置相應(yīng)的IPv6地址。這一點(diǎn)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)自組織、自配 置的設(shè)計目標(biāo)非常吻合。但是，現(xiàn)有的IPv6地址自動配置方式在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中還 存在一些問題，例如有狀態(tài)地址配置會帶來大量的控制消息開銷、根據(jù)MAC地址生成 IPv6地址的無狀態(tài)地址配置對傳感器節(jié)點(diǎn)間的路由尋址未帶來任何方便，因此針對下 一代全I(xiàn)P無線傳感器網(wǎng)絡(luò)需要建立一種新的IPv6地址自動配置機(jī)制；
(2) 路由方案無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與IPv6網(wǎng)絡(luò)不同，在IPv6網(wǎng)絡(luò)中，路由器與普 通節(jié)點(diǎn)之間有數(shù)據(jù)鏈路層連接，可以通過一跳到達(dá)，而無線傳感器節(jié)點(diǎn)具有路由器與 普通節(jié)點(diǎn)雙重身份，節(jié)點(diǎn)之間沒有數(shù)據(jù)鏈路層連接，因此在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中需要建 立一種新的路由方式實(shí)現(xiàn)IPv6節(jié)點(diǎn)與傳感器節(jié)點(diǎn)之間的通信。
(3) 移動方案針對可移動的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，由于它的IPv6地址會隨著位置 的變化而不斷變化，這會中斷正在進(jìn)行的通信，因此需要引入一種新的通信機(jī)制以保 證通信的連續(xù)性和穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明目的本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種下一代全I(xiàn)P可移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。
技術(shù)方案:本發(fā)明公開了一種下一代全I(xiàn)P可移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)， 所述系統(tǒng)中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是與IPv6網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全I(xiàn)P通信互聯(lián)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，它 作為下一代Internet的末端網(wǎng)絡(luò)存在，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的每個傳感器節(jié)點(diǎn)擁有全球唯 一的IPv6地址，。IPv6網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過IPv6 Internet以及無線傳感器節(jié)點(diǎn)的IPv6地址實(shí) 現(xiàn)彼此的全I(xiàn)P通信互聯(lián)，傳感器節(jié)點(diǎn)可以隨意移動，外部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過Internet以及 傳感器節(jié)點(diǎn)的IPv6地址與此傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，并確保通信的正確性和連續(xù)性。
從功能角度劃分，該系統(tǒng)包含兩類節(jié)點(diǎn)具有路由轉(zhuǎn)發(fā)功能的節(jié)點(diǎn)(稱作全功能節(jié) 點(diǎn))與不具有路由轉(zhuǎn)發(fā)功能的節(jié)點(diǎn)(稱作部分功能節(jié)點(diǎn))；
從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)劃分，該系統(tǒng)設(shè)置三類節(jié)點(diǎn)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、簇首節(jié)點(diǎn)及簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)；網(wǎng)關(guān)節(jié) 點(diǎn)與簇首節(jié)點(diǎn)為全功能節(jié)點(diǎn)，它們的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為樹狀結(jié)構(gòu)，此樹狀結(jié)構(gòu)構(gòu)建成無線傳
感器網(wǎng)絡(luò)的路由系統(tǒng)；簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)為部分功能節(jié)點(diǎn)，主要用于數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理；網(wǎng) 關(guān)節(jié)點(diǎn)用于連接無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與IPv6網(wǎng)絡(luò)；
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由多個簇組成，每個簇包括一個簇首節(jié)點(diǎn)和多個簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)，簇內(nèi)節(jié) 點(diǎn)在簇首節(jié)點(diǎn)的一跳范圍內(nèi)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星形；
該系統(tǒng)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)為固定節(jié)點(diǎn)；
該系統(tǒng)的移動單元為簇，即簇作為一個單元可以隨意移動，且簇內(nèi)的簇首節(jié)點(diǎn)與簇 內(nèi)節(jié)點(diǎn)的關(guān)系穩(wěn)定，即其對應(yīng)關(guān)系不發(fā)生變化。
本發(fā)明所述系統(tǒng)中，所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通過"("21)個網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)與IPv6 網(wǎng)絡(luò)全I(xiàn)P通信互聯(lián)；當(dāng)w》2時，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間通過IPv6網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多播通信。
本發(fā)明所述系統(tǒng)中，整個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被"("21 )個網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)劃分為w ( "21 ) 個樹狀結(jié)構(gòu)，每個樹狀結(jié)構(gòu)中有且只有一個網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)且網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)為樹狀結(jié)構(gòu)的根節(jié)點(diǎn)， 每個網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)具有一個ID，它唯一地標(biāo)識網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與以此網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn)的樹狀結(jié) 構(gòu)。
本發(fā)明所述系統(tǒng)中，簇首節(jié)點(diǎn)通過加入距離(距離度量單位為跳數(shù))自己最近的網(wǎng) 關(guān)節(jié)點(diǎn)所在的樹狀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)IPv6地址自動配置，同時記錄下所在樹狀結(jié)構(gòu)的父節(jié)點(diǎn)。 在獲取IPv6地址之后，簇首節(jié)點(diǎn)與其一跳范圍內(nèi)的部分功能節(jié)點(diǎn)即簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)共同構(gòu)建 成一個簇。簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)直接將數(shù)據(jù)發(fā)送至簇首節(jié)點(diǎn)，簇首節(jié)點(diǎn)通過所在的樹狀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn) 對數(shù)據(jù)的路由。
本發(fā)明所述系統(tǒng)中，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、簇首節(jié)點(diǎn)及簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的IPv6地址由兩個部分組成， 第一部分是全局路由前綴， 一個傳感器網(wǎng)絡(luò)中所有傳感器節(jié)點(diǎn)的IPv6地址的全局路由 前綴都相同；第二部分為傳感器節(jié)點(diǎn)ID，又分為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)ID、簇首ID以及簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)ID三個組成部分，其中網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)ID唯一地標(biāo)識以此網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn)的樹狀結(jié)構(gòu)， 一個樹狀結(jié)構(gòu)中所有簇首節(jié)點(diǎn)和簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)IPv6地址的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)ID都相同；簇首ID唯
一地標(biāo)識一個簇， 一個簇中的所有簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的簇首ID都相同；簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)ID唯一地標(biāo)
識一個簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與簇首節(jié)點(diǎn)IPv6地址的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)ID為0。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)ID、 簇首ID及簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)ID由傳感器節(jié)點(diǎn)原始ID號組成，在一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，傳感 器節(jié)點(diǎn)的原始ID號具有唯一性。
本發(fā)明所述系統(tǒng)中，采用鏈路層進(jìn)行路由，鏈路層地址設(shè)置為傳感器節(jié)點(diǎn)IPv6地 址的傳感器節(jié)點(diǎn)ID。樹狀結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)(包括網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與簇首節(jié)點(diǎn))保存一個臨時路 由表，路由表項(xiàng)包括三個域，目的節(jié)點(diǎn)域、下一跳域和生存時間域。目的節(jié)點(diǎn)域記錄 目的節(jié)點(diǎn)的傳感器節(jié)點(diǎn)ID，下一跳域記錄到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的下一跳的傳感器節(jié)點(diǎn)ID，生 存時間域記錄此臨時路由表項(xiàng)的生存時間，此時間根據(jù)機(jī)器時鐘自動衰減，當(dāng)生存時 間為0時，簇首節(jié)點(diǎn)將此表項(xiàng)從路由表中刪除，生存時間的設(shè)定值根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)的 存儲空間及傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)量來確定。因?yàn)閭鞲衅鞴?jié)點(diǎn)數(shù)目龐大且資源有限，且簇的 頻繁移動會導(dǎo)致路由的頻繁變化，因此該系統(tǒng)采用按需路由的策略，路由表項(xiàng)的生存 時間只用于一次路由操作。
本發(fā)明所述系統(tǒng)中，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)保存兩個記錄表， 一個記錄表用來記錄在本樹狀結(jié)構(gòu) 內(nèi)獲取家鄉(xiāng)地址的簇首節(jié)點(diǎn)信息，包括家鄉(xiāng)地址、轉(zhuǎn)交地址所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn) 地址以及家鄉(xiāng)地址到達(dá)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的距離參數(shù)值；另一個記錄表用來記錄在本樹狀結(jié)構(gòu) 獲取轉(zhuǎn)交地址的簇首節(jié)點(diǎn)信息，包括簇首節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)地址、在本樹狀結(jié)構(gòu)中獲取的轉(zhuǎn) 交地址以及轉(zhuǎn)交地址到達(dá)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的距離參數(shù)值。
本發(fā)明所述系統(tǒng)中，當(dāng)簇首節(jié)點(diǎn)獲取家鄉(xiāng)地址或者由于其他原因(例如父節(jié)點(diǎn)位置 移動或者失效、或者自身位置的移動等)重新回到最初獲取家鄉(xiāng)地址的樹狀結(jié)構(gòu)中后， 它會向所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行家鄉(xiāng)地址注冊操作。如果簇首節(jié)點(diǎn)由于自身移動 重新回到獲取家鄉(xiāng)地址的樹狀結(jié)構(gòu)，那么網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)還要向簇首節(jié)點(diǎn)最后獲取轉(zhuǎn)交地址 所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行注銷操作。如果簇首節(jié)點(diǎn)獲取新的轉(zhuǎn)交地址，那么它會 向當(dāng)前所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)交地址注冊。
本發(fā)明所述系統(tǒng)中，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通過路由査詢消息建立到達(dá)目的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的路由路 徑，在路由査詢消息覆蓋范圍內(nèi)的簇首節(jié)點(diǎn)收到此消息后，簇首節(jié)點(diǎn)通過査看路由査 詢消息的源地址判斷此路由查詢消息是否為簇首節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)所發(fā)送，如果不是，則 丟棄此消息，否則簇首節(jié)點(diǎn)繼續(xù)判斷自己距離當(dāng)前所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的距離值 是否等于目的簇首節(jié)點(diǎn)當(dāng)前地址距離網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的距離值，如果大于，則丟棄此消息， 如果小于，則繼續(xù)廣播此消息，如果等于，簇首節(jié)點(diǎn)繼續(xù)判斷其家鄉(xiāng)地址的網(wǎng)關(guān)ID與 簇首ID是否與目的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)地址的網(wǎng)關(guān)ID與簇首ID相同，如果不相同，則放棄此消 息，如果相同，簇首節(jié)點(diǎn)則在簇內(nèi)廣播簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)ID，如果簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)檢測到
7自己的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)ID與簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)ID相同，即說明此成員為簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)，那么 此簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)向網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G單播返回一個路由響應(yīng)消息。簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)返回的路由響應(yīng)消息 的返回路徑為簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)首先將路由響應(yīng)消息發(fā)送給它所在簇的簇首節(jié)點(diǎn)，簇首節(jié)點(diǎn) 接收到此消息之后，將此消息發(fā)送給簇首節(jié)點(diǎn)所在簇樹的父節(jié)點(diǎn)F，簇首節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn) F首先査看臨時路由表中是否已經(jīng)存在簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的路由表項(xiàng)，即目的節(jié)點(diǎn)ID為簇內(nèi)節(jié) 點(diǎn)的傳感器節(jié)點(diǎn)ID，下一跳節(jié)點(diǎn)是簇首節(jié)點(diǎn)的傳感器節(jié)點(diǎn)ID，如果存在，則重新設(shè)置 生存時間，如果不存在，則建立一個臨時路由表項(xiàng)，目的節(jié)點(diǎn)ID為簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的傳感器 節(jié)點(diǎn)ID，下一跳節(jié)點(diǎn)ID為簇首節(jié)點(diǎn)的傳感器節(jié)點(diǎn)ID，并設(shè)置生存時間，然后繼續(xù)將 此消息發(fā)送簇首節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)F的父節(jié)點(diǎn)F'，簇首節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)F的父節(jié)點(diǎn)F'接收 到此消息后，重復(fù)上述操作(下一跳節(jié)點(diǎn)ID為F的傳感器節(jié)點(diǎn)ID)，最終路由響應(yīng)消 息到達(dá)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，，至此，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)到達(dá)目的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的路由路徑建立完成。本發(fā)明中 簇樹由簇首節(jié)點(diǎn)組成，簇由簇首和簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)組成。
本發(fā)明所述系統(tǒng)中，簇首節(jié)點(diǎn)定時査詢父節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)，如果簇首節(jié)點(diǎn)在規(guī)定時 間內(nèi)沒有接收到父節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)消息，那么它會認(rèn)為父節(jié)點(diǎn)處于非正常工作狀態(tài)(如電 量耗盡或者少于一定閾值，或者彼此發(fā)生移動導(dǎo)致無法通信等)，簇首節(jié)點(diǎn)會將其轉(zhuǎn)交 地址設(shè)置為O，并重新加入一個樹狀結(jié)構(gòu)獲取IPv6地址，如果新獲取的IPv6地址為家 鄉(xiāng)地址，即原來的家鄉(xiāng)地址的全局路由前綴及網(wǎng)關(guān)ID與新獲取的IPv6地址的全局路 由前綴及網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)ID都相同，那么簇首節(jié)點(diǎn)進(jìn)行家鄉(xiāng)地址注冊操作，否則簇首節(jié)點(diǎn)將 新獲取的IPv6地址作為轉(zhuǎn)交地址并進(jìn)行轉(zhuǎn)交地址注冊操作。
有益效果本發(fā)明提供了下一代全I(xiàn)P可移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，在 所述系統(tǒng)中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是與IPv6網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全I(xiàn)P通信互聯(lián)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，它 作為下一代Internet的末端網(wǎng)絡(luò)存在，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的每個傳感器節(jié)點(diǎn)擁有全球唯 一的IPv6地址，IPv6網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過IPv6 Internet以及無線傳感器節(jié)點(diǎn)的IPv6地址實(shí)現(xiàn) 彼此的全I(xiàn)P通信互聯(lián)，傳感器節(jié)點(diǎn)可以隨意移動，外部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過Internet以及傳 感器節(jié)點(diǎn)的IPv6地址與此傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，并確保通信的正確性和連續(xù)性。


下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明做更進(jìn)一步的具體說明，本發(fā)明的上述和/ 或其他方面的優(yōu)點(diǎn)將會變得更加清楚。
圖1為本發(fā)明所述的下一代全I(xiàn)P可移動傳感器節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為本發(fā)明所述的下一代全I(xiàn)P可移動傳感器節(jié)點(diǎn)IPv6地址示意圖。 圖3為本發(fā)明所述的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與簇首節(jié)點(diǎn)形成樹狀結(jié)構(gòu)的流程示意圖。 圖4為本發(fā)明所述的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)獲取IPv6地址的流程示意圖。 圖5為本發(fā)明所述的簇首節(jié)點(diǎn)注冊流程示意圖。圖6為本發(fā)明所述的路由表項(xiàng)格式示意圖。
圖7a和圖7b為本發(fā)明所述的下一代全I(xiàn)P可移動傳感器節(jié)點(diǎn)路由流程示意圖。 圖8為本發(fā)明所述的下一代全I(xiàn)P可移動傳感器網(wǎng)絡(luò)移動檢測流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供了下一代全I(xiàn)P可移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，在所述系統(tǒng)中，
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是與IPv6網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全I(xiàn)P通信互聯(lián)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，它作為下一代 Internet的末端網(wǎng)絡(luò)存在，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的每個傳感器節(jié)點(diǎn)擁有全球唯一的IPv6 地址，IPv6網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過IPv6 Internet以及無線傳感器節(jié)點(diǎn)的IPv6地址實(shí)現(xiàn)彼此的全 IP通信互聯(lián)，傳感器節(jié)點(diǎn)可以隨意移動，外部網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過Internet以及傳感器節(jié)點(diǎn)的 IPv6地址與此傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信，并確保通信的正確性和連續(xù)性。
圖1所示的是下一代全I(xiàn)P可移動傳感器節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖，從功能角度劃 分，本發(fā)明包含兩類節(jié)點(diǎn)具有路由轉(zhuǎn)發(fā)功能的節(jié)點(diǎn)(稱作全功能節(jié)點(diǎn))與不具有路 由轉(zhuǎn)發(fā)功能的節(jié)點(diǎn)(稱作部分功能節(jié)點(diǎn))。從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)劃分，本發(fā)明設(shè)置了三類節(jié)點(diǎn) 網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)l、簇首節(jié)點(diǎn)2及簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)3，其中，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)1與簇首節(jié)點(diǎn)2為全功能 節(jié)點(diǎn)，它們的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為樹狀結(jié)構(gòu)，此樹狀結(jié)構(gòu)構(gòu)建成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由系統(tǒng)， 簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)2節(jié)點(diǎn)為部分功能節(jié)點(diǎn)，主要用于數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)l為固定 節(jié)點(diǎn)，連接無線網(wǎng)絡(luò)與IPv6網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由多個簇組成，每個簇包括一個簇 首節(jié)點(diǎn)1和多個簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)2，簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)在簇首節(jié)點(diǎn)的一跳范圍內(nèi)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星形，簇 是下一代全I(xiàn)P無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的移動單元，即簇作為一個單元可以隨意移動，但是簇 內(nèi)的簇首節(jié)點(diǎn)與簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)關(guān)系不發(fā)生變化。簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)直接將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至簇 首節(jié)點(diǎn)，簇首節(jié)點(diǎn)通過所在的樹狀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的路由。
圖2所示的是下一代全I(xiàn)P可移動傳感器節(jié)點(diǎn)IPv6地址示意圖，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、簇首節(jié) 點(diǎn)及簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的IPv6地址由兩個部分組成，第一部分是80比特的全局路由前綴，一 個下一代全I(xiàn)P無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中所有傳感器節(jié)點(diǎn)的IPv6地址的全局路由前綴都相同； 第二部分為48比特的傳感器節(jié)點(diǎn)ID，它又分為16比特的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)ID、 16比特的簇 首ID以及16比特的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)ID三個組成部分，其中網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)ID唯一地標(biāo)識以此網(wǎng) 關(guān)節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn)的樹狀結(jié)構(gòu)， 一個樹狀結(jié)構(gòu)中所有簇首節(jié)點(diǎn)(包括簇內(nèi)節(jié)點(diǎn))的網(wǎng)關(guān) 節(jié)點(diǎn)ID都相同；簇首ID唯一地標(biāo)識一個簇， 一個簇的所有簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)的簇首ID都 相同；簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)ID唯一地標(biāo)識一個簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與簇首節(jié)點(diǎn)IPv6地址中的傳 感器節(jié)點(diǎn)ID的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)ID為O。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)ID、簇首ID及簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)ID由傳感器節(jié)點(diǎn) 原始ID號組成，在一個無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中，傳感器節(jié)點(diǎn)的原始ID號具有唯一性。
圖3所示的是網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與簇首節(jié)點(diǎn)形成樹狀結(jié)構(gòu)的流程示意圖，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)和簇首節(jié) 點(diǎn)保存一個記錄它到達(dá)所在樹狀結(jié)構(gòu)中網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的距離(距離單位為跳數(shù))參數(shù)，網(wǎng) 關(guān)節(jié)點(diǎn)的距離參數(shù)值為O，此外，由于簇具有移動性，因此簇首節(jié)點(diǎn)還需要記錄家鄉(xiāng)地址和轉(zhuǎn)交地址，初始狀態(tài)下，家鄉(xiāng)地址與轉(zhuǎn)交地址的值為0。簇首節(jié)點(diǎn)加入樹狀結(jié)構(gòu)并 獲取IPv6地址的流程描述如下
步驟301:簇首節(jié)點(diǎn)H廣播加入樹狀結(jié)構(gòu)的消息，同時設(shè)定一個時鐘；
步驟302:消息廣播覆蓋范圍內(nèi)的鄰居簇首節(jié)點(diǎn)收到消息后，向簇首節(jié)點(diǎn)H返回一
個響應(yīng)消息，消息的內(nèi)容是鄰居簇首節(jié)點(diǎn)到達(dá)所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的距離值以及
當(dāng)前的IPv6地址值；
步驟303:時鐘到期之后，簇首節(jié)點(diǎn)H選擇返回響應(yīng)消息中距離參數(shù)值最小的簇首 節(jié)點(diǎn)作為父節(jié)點(diǎn)F并記錄下父節(jié)點(diǎn)F當(dāng)前的傳感器節(jié)點(diǎn)ID以及簇首節(jié)點(diǎn)H到達(dá)所在樹狀 結(jié)構(gòu)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的距離值，即父節(jié)點(diǎn)F的距離值加1，同時從父節(jié)點(diǎn)F的IPv6地址中抽取出 全局路由前綴及網(wǎng)關(guān)ID與自身的原始ID相結(jié)合，形成IPv6地址；
步驟304:簇首節(jié)點(diǎn)H判斷獲取的IPv6地址是否為家鄉(xiāng)地址(即判斷原來的家鄉(xiāng)地址 是否為0或者原來的家鄉(xiāng)地址不為0但是新獲取的IPv6地址的網(wǎng)關(guān)ID與原來的家鄉(xiāng)地址 的網(wǎng)關(guān)ID相同)，如果是家鄉(xiāng)地址，轉(zhuǎn)到步驟306;
步驟305:簇首節(jié)點(diǎn)H向所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)對新獲取的IPv6地址進(jìn)行轉(zhuǎn)交地址 注冊，轉(zhuǎn)到步驟307;
步驟306:簇首節(jié)點(diǎn)H向所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)對新獲取的IPv6地址進(jìn)行家鄉(xiāng)地址 注冊；
步驟307:簇首節(jié)點(diǎn)H成功加入樹狀結(jié)構(gòu)，并獲取了IPv6地址，過程結(jié)束。
圖4所示的是簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)獲取IPv6地址的流程示意圖，部分功能傳感器節(jié)點(diǎn)獲取簇 內(nèi)節(jié)點(diǎn)身份及IPv6地址的過程描述如下
步驟401:簇首節(jié)點(diǎn)H獲取IPv6家鄉(xiāng)地址后，它會定期廣播自己的家鄉(xiāng)地址以示自己 的存在；
步驟402:消息廣播覆蓋范圍內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)收到消息后判斷自己是否是全功能節(jié) 點(diǎn)，如果是全功能節(jié)點(diǎn)(即全功能傳感器節(jié)點(diǎn))，進(jìn)行步驟404;如果不是全功能節(jié)點(diǎn)， 即為部分功能節(jié)點(diǎn)(即部分功能傳感器節(jié)點(diǎn))，進(jìn)行步驟403; (我在上段中加了一些描述，請您看是否合適！)
步驟403:如果部分功能節(jié)點(diǎn)己經(jīng)標(biāo)識為簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)，那么進(jìn)行步驟404,否則進(jìn)行步 驟405;
步驟404:放棄此消息，轉(zhuǎn)到步驟407;
步驟405:部分功能節(jié)點(diǎn)將自己標(biāo)記為簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)并記錄下簇首節(jié)點(diǎn)H的家鄉(xiāng)IPv6地 址，提取簇首節(jié)點(diǎn)H的家鄉(xiāng)地址的全局路由前綴、網(wǎng)關(guān)ID和簇首ID與自身的原始ID相 結(jié)合，得到傳感器節(jié)點(diǎn)的IPv6地址；
步驟406:至此，部分功能節(jié)點(diǎn)獲取了IPv6地址并加入了簇； 步驟407:過程結(jié)束。圖5所示的是簇首節(jié)點(diǎn)注冊流程示意圖，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)保存兩個記錄表， 一個記錄表用 來記錄在本樹狀結(jié)構(gòu)內(nèi)獲取家鄉(xiāng)地址的簇首節(jié)點(diǎn)信息，每項(xiàng)記錄包括家鄉(xiāng)地址、轉(zhuǎn)交 地址所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)地址以及家鄉(xiāng)地址到達(dá)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的距離參數(shù)值；另一個 記錄表用來記錄在本樹狀結(jié)構(gòu)獲取轉(zhuǎn)交地址的簇首節(jié)點(diǎn)信息，每項(xiàng)紀(jì)錄包括簇首節(jié)點(diǎn) 的家鄉(xiāng)地址、在本樹狀結(jié)構(gòu)中獲取的轉(zhuǎn)交地址以及轉(zhuǎn)交地址到達(dá)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的距離參數(shù) 值。簇首節(jié)點(diǎn)獲取新的IPv6地址時向所在樹狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行新地址注冊的過程為
步驟501:簇首節(jié)點(diǎn)H獲取了新的IPv6地址；
步驟502:簇首節(jié)點(diǎn)H判斷新獲取的IPv6地址是否為家鄉(xiāng)地址，如果不是家鄉(xiāng)地 址，進(jìn)行步驟503，否則進(jìn)行步驟511;
步驟503:簇首節(jié)點(diǎn)H向所在樹狀結(jié)構(gòu)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G'發(fā)送轉(zhuǎn)交地址注冊消息，消息
包括簇首節(jié)點(diǎn)H的家鄉(xiāng)地址、新獲取的轉(zhuǎn)交地址以及其距離網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G'的距離值；
步驟504:網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G'收到轉(zhuǎn)交地址注冊消息后，査看記錄在本樹狀結(jié)構(gòu)內(nèi)獲取轉(zhuǎn) 交地址的簇首節(jié)點(diǎn)記錄表是否存在簇首節(jié)點(diǎn)H的記錄，如果存在，進(jìn)行步驟506，否則 進(jìn)行步驟505;
步驟505:網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G'增加一條記錄，記錄信息包括簇首節(jié)點(diǎn)H的家鄉(xiāng)地址、新獲取 的轉(zhuǎn)交地址以及其距離網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的距離值，同時向簇首節(jié)點(diǎn)H獲取家鄉(xiāng)地址的樹狀結(jié)構(gòu) 的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G轉(zhuǎn)發(fā)此注冊消息，轉(zhuǎn)到步驟507;
步驟506:網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G'用消息中的距離值更新簇首節(jié)點(diǎn)H的相關(guān)記錄，轉(zhuǎn)到步驟
518;
步驟507:簇首節(jié)點(diǎn)H獲取家鄉(xiāng)地址的樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G査看記錄在本樹狀結(jié)構(gòu) 獲取家鄉(xiāng)地址的簇首節(jié)點(diǎn)記錄表中簇首節(jié)點(diǎn)H對應(yīng)的記錄，判斷轉(zhuǎn)交地址所在樹狀結(jié)構(gòu) 的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)IPv6地址域是否為0，如果為O，轉(zhuǎn)到步驟510，否則進(jìn)行步驟508;步驟508:簇首節(jié)點(diǎn)H獲取家鄉(xiāng)地址的樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G向記錄中轉(zhuǎn)交地址所在 樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G"發(fā)送一條注銷消息，此消息包括簇首節(jié)點(diǎn)H的家鄉(xiāng)地址；
步驟509:記錄中轉(zhuǎn)交地址域所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G"接收到注銷消息后，它將
簇首節(jié)點(diǎn)H的記錄從記錄在本樹狀結(jié)構(gòu)獲取轉(zhuǎn)交地址的簇首節(jié)點(diǎn)記錄表中刪除；
步驟510:簇首節(jié)點(diǎn)H獲取家鄉(xiāng)地址的樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G用簇首節(jié)點(diǎn)H獲取當(dāng)前 轉(zhuǎn)交地址的樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G'的IPv6地址更新記錄中轉(zhuǎn)交地址所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng) 關(guān)節(jié)點(diǎn)地址域的值，同時將家鄉(xiāng)地址距離網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的值設(shè)置為O，轉(zhuǎn)到步驟518;
步驟511:簇首節(jié)點(diǎn)H向所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G發(fā)送家鄉(xiāng)地址注冊消息，消息包
括簇首節(jié)點(diǎn)H新獲取的家鄉(xiāng)地址以及其距離網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的距離值；
步驟512:網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G收到注冊消息后，查看記錄在本樹狀結(jié)構(gòu)內(nèi)獲取家鄉(xiāng)地址的簇 首節(jié)點(diǎn)記錄表是否存在簇首節(jié)點(diǎn)H的記錄，如果存在，進(jìn)行步驟513，否則進(jìn)行步驟514; 步驟513:網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G用消息中的距離值更新簇首節(jié)點(diǎn)H的記錄，轉(zhuǎn)到步驟515;步驟514:網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G增加一條記錄并記錄下簇首節(jié)點(diǎn)H的家鄉(xiāng)地址及其距離參數(shù) 值，轉(zhuǎn)交地址所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)地址域設(shè)置為O，轉(zhuǎn)到步驟518;
步驟515:網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G檢測此記錄中轉(zhuǎn)交地址所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)IPv6地址域是 否為O，如果不為O,轉(zhuǎn)到步驟516，否則轉(zhuǎn)到步驟518;
步驟516:網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G向記錄中轉(zhuǎn)交地址所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G'發(fā)送一條注銷消
息，消息包括簇首節(jié)點(diǎn)H的家鄉(xiāng)地址，同時將此地址域設(shè)置為O;
步驟517:記錄中轉(zhuǎn)交地址所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G'接收到注銷消息后，從記錄
在本樹狀結(jié)構(gòu)獲取轉(zhuǎn)交地址的簇首節(jié)點(diǎn)記錄表中刪除簇首節(jié)點(diǎn)H的記錄； 步驟518:注冊過程結(jié)束。
圖6所示的是路由表項(xiàng)格式示意圖，本發(fā)明采用鏈路層進(jìn)行路由，鏈路層地址設(shè)置 為傳感器節(jié)點(diǎn)IPv6地址的傳感器節(jié)點(diǎn)ID。樹狀結(jié)構(gòu)中的節(jié)點(diǎn)(包括網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與簇首節(jié)
點(diǎn))保存一個臨時路由表，路由表項(xiàng)包括三個域，目的節(jié)點(diǎn)域、下一跳域和生存時間
域，其中，目的節(jié)點(diǎn)域記錄目的節(jié)點(diǎn)的傳感器節(jié)點(diǎn)ID，下一跳域記錄到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的 下一跳的傳感器節(jié)點(diǎn)ID，生存時間域記錄此臨時路由表項(xiàng)的生存時間，此時間根據(jù)機(jī) 器時鐘自動衰減，當(dāng)生存時間為0時，簇首節(jié)點(diǎn)將此表項(xiàng)從路由表中刪除，生存時間 的設(shè)定值根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)的存儲空間及傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)量來確定。因?yàn)閭鞲衅鞴?jié)點(diǎn)數(shù) 目龐大且資源有限，且簇的頻繁移動會導(dǎo)致路由的頻繁變化，因此本發(fā)明采用按需路 由的策略，路由表項(xiàng)的生存時間只用于一次路由操作。
圖7a和圖7b所示的是下一代全I(xiàn)P可移動傳感器節(jié)點(diǎn)路由流程示意圖，IPv6網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點(diǎn)獲取簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)X采集數(shù)據(jù)的流程描述如下
步驟701: IPv6網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)N發(fā)送一條獲取簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)X采集數(shù)據(jù)的服務(wù)請求數(shù)據(jù)包，此 消息的目的地址為Addr;
步驟702:此數(shù)據(jù)包在IPv6網(wǎng)絡(luò)中路由，最后到達(dá)與簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)X所在無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 連接的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，它通過檢査Addr的網(wǎng)關(guān)ID判斷簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)X是否在本樹狀結(jié)構(gòu)內(nèi)，如 果不在，那么進(jìn)行多播，最后此請求數(shù)據(jù)包會到達(dá)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)X所在樹狀結(jié)構(gòu)的 網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G;
步驟703:網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G查看記錄在本樹中獲取家鄉(xiāng)地址的簇首節(jié)點(diǎn)記錄表中簇內(nèi)節(jié)點(diǎn) X所在簇的簇首節(jié)點(diǎn)H對應(yīng)的記錄，判斷記錄中轉(zhuǎn)交地址所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G' 是否為0，如果為0，轉(zhuǎn)到步驟704，否則進(jìn)行步驟705;
步驟704:網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G用簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)X的IPv6地址與簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)X所在簇簇首節(jié)點(diǎn)H的家鄉(xiāng) 地址的距離參數(shù)構(gòu)建路由查詢消息來査詢到達(dá)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)X的路由路徑，并在樹狀結(jié)構(gòu)上 廣播此消息，轉(zhuǎn)到步驟707;
步驟705:網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G用隧道頭部(源地址為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G的IPv6地址，目的地址為網(wǎng) 關(guān)節(jié)點(diǎn)G'的IPv6地址)封裝服務(wù)請求數(shù)據(jù)包并將其轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G';
步驟706:網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G，收到服務(wù)請求消息之后，用簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)X的IPv6地址與所在簇簇首節(jié)點(diǎn)H的轉(zhuǎn)交地址距離網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的距離參數(shù)構(gòu)建路由査詢消息來查詢到達(dá)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn) X的路由路徑，并在樹狀結(jié)構(gòu)上廣播此消息；
步驟707:在路由査詢消息廣播覆蓋范圍內(nèi)的鄰居簇首節(jié)點(diǎn)收到此消息后，鄰居簇 首節(jié)點(diǎn)通過査看路由査詢消息的源地址判斷此路由査詢消息是否為其父節(jié)點(diǎn)所發(fā)送， 如果是，進(jìn)行步驟708，否則進(jìn)行步驟711;
步驟708:鄰居簇首節(jié)點(diǎn)判斷它距離網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的距離值是否等于消息中的距離參數(shù)
值，如果等于，進(jìn)行步驟709，否則進(jìn)行步驟710;
步驟709:鄰居簇首節(jié)點(diǎn)判斷其家鄉(xiāng)地址的網(wǎng)關(guān)ID與簇首ID是否與簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)X的網(wǎng) 關(guān)ID及簇首ID相同，如果相同，進(jìn)行步驟713，否則進(jìn)行步驟711;
步驟710:鄰居簇首節(jié)點(diǎn)判斷它距離網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的距離參數(shù)值是否大于消息中的距離
參數(shù)值，如果大于，進(jìn)行步驟711，否則進(jìn)行步驟712;
步驟711:丟棄此消息，處理過程結(jié)束。
步驟712:鄰居簇首節(jié)點(diǎn)用自己當(dāng)前地址更新査詢消息中的源地址域，然后在樹狀 結(jié)構(gòu)中繼續(xù)廣播此路由查詢消息，轉(zhuǎn)到步驟707;
步驟713:如果簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)X所在簇的簇首節(jié)點(diǎn)H獲取家鄉(xiāng)地址所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié) 點(diǎn)G中記錄在本樹中獲取家鄉(xiāng)地址的簇首節(jié)點(diǎn)記錄表中對應(yīng)簇首節(jié)點(diǎn)H的記錄中的轉(zhuǎn) 交地址所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G'不為O，那么簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)X向網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G'單播返回一個 路由響應(yīng)消息，否則向網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G單播返回一個路由響應(yīng)消息。以下相同
步驟714:簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)X首先將路由響應(yīng)消息發(fā)送給它所在簇的簇首節(jié)點(diǎn)H，簇首節(jié)點(diǎn) H接收到此消息之后，將此消息發(fā)送給它所在簇樹的父節(jié)點(diǎn)；
步驟715:父節(jié)點(diǎn)查看臨時路由表中是否已經(jīng)存在簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)X的路由表項(xiàng)，即目的節(jié) 點(diǎn)ID為簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)X的傳感器節(jié)點(diǎn)ID的路由表項(xiàng)，如果存在，進(jìn)行步驟716，否則進(jìn)行步
驟717;
步驟716:父節(jié)點(diǎn)重新設(shè)置簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)X路由表項(xiàng)的生存時間，轉(zhuǎn)到步驟718;
步驟717:父節(jié)點(diǎn)建立一個臨時路由表項(xiàng)，目的節(jié)點(diǎn)ID為簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)X的傳感器節(jié)點(diǎn)
ID，下一跳節(jié)點(diǎn)為發(fā)送路由響應(yīng)消息的簇首節(jié)點(diǎn)的傳感器節(jié)點(diǎn)ID;
步驟718:父節(jié)點(diǎn)是否為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G或者網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G'，如果是，進(jìn)行步驟720，否則 進(jìn)行步驟719;
步驟719:父節(jié)點(diǎn)將此路由響應(yīng)消息繼續(xù)發(fā)送給它的父節(jié)點(diǎn)，轉(zhuǎn)到步驟715;
步驟720:網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G或者網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G'到達(dá)簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)X的路由建立結(jié)束，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G 或者網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G'按照此路由將服務(wù)請求消息發(fā)送給目的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)X，目的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)X將 服務(wù)響應(yīng)數(shù)據(jù)包按照原路徑返回給網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G或者網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G'，由網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)G或者網(wǎng)關(guān) 節(jié)點(diǎn)G'將服務(wù)響應(yīng)數(shù)據(jù)包發(fā)送到IPv6網(wǎng)絡(luò)上，最后到達(dá)IPv6網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)N;
步驟721:處理過程結(jié)束。
圖8所示的是下一代全I(xiàn)P可移動傳感器網(wǎng)絡(luò)移動檢測流程示意圖，簇首節(jié)點(diǎn)H檢 測自己或者父節(jié)點(diǎn)的位置是否移動的過程如下步驟801:簇首節(jié)點(diǎn)H定期向父節(jié)點(diǎn)發(fā)送查詢消息査看父節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)； 步驟802:簇首節(jié)點(diǎn)H在規(guī)定時間內(nèi)如果沒有接收到父節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)消息，那么進(jìn)行步
驟803，否則進(jìn)行步驟807;
步驟803:簇首節(jié)點(diǎn)H認(rèn)為父節(jié)點(diǎn)處于非正常工作狀態(tài)，將轉(zhuǎn)交地址設(shè)置為O，重新
加入一個樹狀結(jié)構(gòu)獲取IPv6地址；
步驟804:如果簇首節(jié)點(diǎn)H新獲取的IPv6地址為家鄉(xiāng)地址，則進(jìn)行步驟805，否則進(jìn)
行步驟806;
步驟805:簇首節(jié)點(diǎn)H向所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行家鄉(xiāng)地址注冊操作，轉(zhuǎn)到步驟
807;
步驟806:簇首節(jié)點(diǎn)H向所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)交地址注冊操作，
步驟807:過程結(jié)束。
綜上所述，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了全I(xiàn)P無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)移動，此項(xiàng)技術(shù)可以應(yīng)用于 國防、醫(yī)療及農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，例如，針對一個農(nóng)場(一個下一代全I(xiàn)P可移動無線傳感器 網(wǎng)絡(luò))，農(nóng)場飼養(yǎng)了多種群居的牲畜，它們的移動是以群為基本單位的(一個簇)。為 了査看這些牲畜的生存狀態(tài)，在它們身上安裝了一些部分功能傳感器節(jié)點(diǎn)(簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)) 用以采集相關(guān)參數(shù)，而在牲畜群中領(lǐng)頭的牲畜身上安裝全功能傳感器節(jié)點(diǎn)(即蔟首)，
這樣，當(dāng)牲畜群進(jìn)行移動時，外界飼養(yǎng)(研究)人員仍然可以通過Internet訪問傳感器 節(jié)點(diǎn)以獲取這些牲畜當(dāng)前的生存狀態(tài)參數(shù)。
本發(fā)明提供了一種下一代全I(xiàn)P可移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的思路及方 法，具體實(shí)現(xiàn)該技術(shù)方案的方法和途徑很多，以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式， 應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離^:發(fā)明原理的前提下，還 可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。本實(shí)施例中 未明確的各組成部份均可用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1、一種下一代全I(xiàn)P可移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，其特征在于，所述下一代全I(xiàn)P可移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)為與IPv6網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全I(xiàn)P通信互聯(lián)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，是下一代Internet的末端網(wǎng)絡(luò)；所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的每個傳感器節(jié)點(diǎn)擁有唯一的IPv6地址，IPv6網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)通過IPv6 Internet以及無線傳感器節(jié)點(diǎn)的IPv6地址實(shí)現(xiàn)全I(xiàn)P通信互聯(lián)；所述系統(tǒng)設(shè)置三類節(jié)點(diǎn)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、簇首節(jié)點(diǎn)及簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)；所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與簇首節(jié)點(diǎn)為全功能節(jié)點(diǎn)即具有路由轉(zhuǎn)發(fā)功能的節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與簇首節(jié)點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為樹狀結(jié)構(gòu)，所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由系統(tǒng)為樹狀結(jié)構(gòu)；所述簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)為部分功能節(jié)點(diǎn)即不具有路由轉(zhuǎn)發(fā)功能的節(jié)點(diǎn)，用于數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理；其中，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)用于連接無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與IPv6網(wǎng)絡(luò)，且網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)為固定節(jié)點(diǎn)；所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由多個簇組成，每個簇包括一個簇首節(jié)點(diǎn)和多個簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)，簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)在簇首節(jié)點(diǎn)的一跳范圍內(nèi)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星形；所述簇為可移動單元，且簇在移動時，簇內(nèi)的簇首節(jié)點(diǎn)與簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的關(guān)系穩(wěn)定。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的下一代全I(xiàn)P可移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)， 其特征在于，所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通過w個網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)與IPv6網(wǎng)絡(luò)全I(xiàn)P通信互聯(lián)， 且"^1;當(dāng)"》2時，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)之間通過IPv6網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多播通信。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的下一代全I(xiàn)P可移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)， 其特征在于，所述無線傳感器網(wǎng)絡(luò)被w個網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)劃分為w個樹狀結(jié)構(gòu)，每個樹狀結(jié) 構(gòu)中有且只有一個網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)，且所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)為樹狀結(jié)構(gòu)的根節(jié)點(diǎn)，每個網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)具 有一個ID,該ID唯一地標(biāo)識網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)以及以此網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn)的樹狀結(jié)構(gòu)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的下一代全I(xiàn)P可移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)， 其特征在于，簇首節(jié)點(diǎn)通過加入距離本簇首節(jié)點(diǎn)最近的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)所在的樹狀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn) IPv6地址自動配置，同時記錄下所在樹狀結(jié)構(gòu)的父節(jié)點(diǎn)，距離的度量單位為跳數(shù)；在 獲取IPv6地址之后，簇首節(jié)點(diǎn)與其一跳范圍內(nèi)的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)共同構(gòu)建成一個簇；簇內(nèi)節(jié) 點(diǎn)直接將數(shù)據(jù)發(fā)送至簇首節(jié)點(diǎn)，簇首節(jié)點(diǎn)通過所在的樹狀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的路由。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的下一代全I(xiàn)P可移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)， 其特征在于，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、簇首節(jié)點(diǎn)及簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的IPv6地址由兩個部分組成，第一 部分是全局路由前綴， 一個傳感器網(wǎng)絡(luò)中所有傳感器節(jié)點(diǎn)的IPv6地址的全局路由前綴 都相同；第二部分為傳感器節(jié)點(diǎn)ID，傳感器節(jié)點(diǎn)ID分為網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)ID、簇首ID以及簇 內(nèi)節(jié)點(diǎn)ID三個組成部分，其中網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)ID唯一地標(biāo)識以此網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)為根節(jié)點(diǎn)的樹狀 結(jié)構(gòu)， 一個樹狀結(jié)構(gòu)中所有簇首節(jié)點(diǎn)和簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)IPv6地址的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)ID都相同；簇 首ID唯一地標(biāo)識一個簇， 一個簇中的所有簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的簇首ID都相同；簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)ID唯一地標(biāo)識一個簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)；所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與簇首節(jié)點(diǎn)IPv6地址的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)ID為0;所述 網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)ID、簇首ID及簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)ID由傳感器節(jié)點(diǎn)原始ID號組成，在一個無線傳感 器網(wǎng)絡(luò)中，傳感器節(jié)點(diǎn)的原始ID號唯一。
6、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的下一代全I(xiàn)P可移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)， 其特征在于，所述系統(tǒng)采用鏈路層進(jìn)行路由，鏈路層地址設(shè)置為傳感器節(jié)點(diǎn)IPv6地址 的傳感器節(jié)點(diǎn)ID;所述樹狀結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與簇首節(jié)點(diǎn)保存一個臨時路由表，路由 表項(xiàng)包括三個域目的節(jié)點(diǎn)域、下一跳域和生存時間域；目的節(jié)點(diǎn)域記錄目的節(jié)點(diǎn)的 傳感器節(jié)點(diǎn)ID;下一跳域記錄到達(dá)目的節(jié)點(diǎn)的下一跳的傳感器節(jié)點(diǎn)ID;生存時間域記 錄此臨時路由表項(xiàng)的生存時間，此時間根據(jù)機(jī)器時鐘自動衰減，當(dāng)生存時間為0時， 簇首節(jié)點(diǎn)將此表項(xiàng)從路由表中刪除，生存時間的設(shè)定值根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)的存儲空間及 傳感器節(jié)點(diǎn)的數(shù)量確定；所述路由表項(xiàng)的生存時間只用于一次路由操作。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的下一代全I(xiàn)P可移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)， 其特征在于，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)保存兩個記錄表， 一個記錄表用來記錄在本樹狀結(jié)構(gòu)內(nèi)獲 取家鄉(xiāng)地址的簇首節(jié)點(diǎn)信息，包括家鄉(xiāng)地址、轉(zhuǎn)交地址所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)地址 以及家鄉(xiāng)地址到達(dá)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的距離參數(shù)值；另一個記錄表用來記錄在本樹狀結(jié)構(gòu)獲取 轉(zhuǎn)交地址的簇首節(jié)點(diǎn)信息，包括簇首節(jié)點(diǎn)的家鄉(xiāng)地址、在本樹狀結(jié)構(gòu)中獲取的轉(zhuǎn)交地 址以及轉(zhuǎn)交地址到達(dá)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的距離參數(shù)值。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的下一代全I(xiàn)P可移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)， 其特征在于，當(dāng)簇首節(jié)點(diǎn)獲取家鄉(xiāng)地址或者重新回到最初獲取家鄉(xiāng)地址的樹狀結(jié)構(gòu)中 后，簇首節(jié)點(diǎn)向所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行家鄉(xiāng)地址注冊操作；如果簇首節(jié)點(diǎn)由于 自身移動重新回到獲取家鄉(xiāng)地址的樹狀結(jié)構(gòu)，那么網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)向簇首節(jié)點(diǎn)最后獲取轉(zhuǎn)交 地址所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行注銷操作；如果簇首節(jié)點(diǎn)獲取轉(zhuǎn)交地址，則向當(dāng)前 所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)交地址注冊。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的下一代全I(xiàn)P可移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的實(shí)現(xiàn)系 統(tǒng)，其特征在于，所述網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)通過路由査詢消息建立到達(dá)目的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的路由路徑， 在路由査詢消息覆蓋范圍內(nèi)的簇首節(jié)點(diǎn)收到此消息后，簇首節(jié)點(diǎn)通過査看路由査詢消 息的源地址判斷此路由查詢消息是否為簇首節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)所發(fā)送，如果不是，則丟棄 此消息，否則簇首節(jié)點(diǎn)繼續(xù)判斷自己距離當(dāng)前所在樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的距離值與目 的簇首節(jié)點(diǎn)當(dāng)前地址距離網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的距離值的大小關(guān)系；如果簇首節(jié)點(diǎn)距離當(dāng)前所在 樹狀結(jié)構(gòu)的網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的距離值大于目的簇首節(jié)點(diǎn)距離網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)的距離值，則丟棄此消 息，如果小于，則繼續(xù)廣播此消息，如果等于，簇首節(jié)點(diǎn)繼續(xù)判斷其家鄉(xiāng)地址的網(wǎng)關(guān) ID與簇首ID是否與目的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)地址的網(wǎng)關(guān)ID與簇首ID相同，如果不相同，則放棄此消息，如果相同，簇首節(jié)點(diǎn)則在簇內(nèi)廣播目的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)ID，如果簇內(nèi) 節(jié)點(diǎn)檢測到自己的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)ID與目的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)ID相同，即此簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)為 目的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)，那么此簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)向網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)單播返回一個路由響應(yīng)消息；目的簇內(nèi)節(jié) 點(diǎn)返回的路由響應(yīng)消息的返回路徑為目的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)首先將路由響應(yīng)消息發(fā)送給它所 在簇的簇首節(jié)點(diǎn)，簇首節(jié)點(diǎn)接收到此消息之后，將此消息發(fā)送給簇首節(jié)點(diǎn)所在簇樹的 父節(jié)點(diǎn)F，簇首節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)F首先査看臨時路由表中是否已經(jīng)存在目的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的 路由表項(xiàng)，即目的節(jié)點(diǎn)ID為目的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的傳感器節(jié)點(diǎn)ID，下一跳節(jié)點(diǎn)是目的簇內(nèi) 節(jié)點(diǎn)所在簇的簇首節(jié)點(diǎn)的傳感器節(jié)點(diǎn)ID，如果存在，則重新設(shè)置生存時間，如果不存 在，則建立一個臨時路由表項(xiàng)，目的節(jié)點(diǎn)ID為目的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的傳感器節(jié)點(diǎn)ID，下一 跳節(jié)點(diǎn)ID為目的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)所在簇的簇首節(jié)點(diǎn)的傳感器節(jié)點(diǎn)ID,并設(shè)置生存時間，然 后繼續(xù)將此消息發(fā)送給簇首節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)F的父節(jié)點(diǎn)F'，簇首節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)F的父節(jié) 點(diǎn)F'接收到此消息后，重復(fù)上述操作，即目的節(jié)點(diǎn)ID為目的簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)的傳感器節(jié)點(diǎn)ID， 下一跳節(jié)點(diǎn)ID為簇首節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn)F的傳感器節(jié)點(diǎn)ID;最終路由響應(yīng)消息到達(dá)網(wǎng)關(guān) 節(jié)點(diǎn)。
10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的下一代全I(xiàn)P可移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)， 其特征在于，簇首節(jié)點(diǎn)定時査詢父節(jié)點(diǎn)的工作狀態(tài)，如果簇首節(jié)點(diǎn)在規(guī)定時間內(nèi)沒有 接收到父節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)消息，那么判定父節(jié)點(diǎn)處于非正常工作狀態(tài)，簇首節(jié)點(diǎn)將其轉(zhuǎn)交 地址設(shè)置為0，并重新加入一個樹狀結(jié)構(gòu)獲取IPv6地址，如果新獲取的IPv6地址為家 鄉(xiāng)地址，即原來的家鄉(xiāng)地址的全局路由前綴及網(wǎng)關(guān)ID與新獲取的IPv6地址的全局路 由前綴及網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)ID都相同，那么簇首節(jié)點(diǎn)進(jìn)行家鄉(xiāng)地址注冊操作，否則簇首節(jié)點(diǎn)將 新獲取的IPv6地址作為轉(zhuǎn)交地址并進(jìn)行轉(zhuǎn)交地址注冊操作。
全文摘要
本發(fā)明提供了下一代全I(xiàn)P可移動無線傳感器網(wǎng)絡(luò)路由的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)，包括三類節(jié)點(diǎn)網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)、簇首節(jié)點(diǎn)及簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)與簇首節(jié)點(diǎn)為全功能節(jié)點(diǎn)，它們的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為樹狀結(jié)構(gòu)，此樹狀結(jié)構(gòu)構(gòu)建成無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的路由系統(tǒng)，簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)為部分功能節(jié)點(diǎn)，主要用于數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理，網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)為固定節(jié)點(diǎn)，連接無線網(wǎng)絡(luò)與IPv6網(wǎng)絡(luò)。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)由多個簇組成，每個簇包括一個簇首節(jié)點(diǎn)和多個簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)，簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)在簇首節(jié)點(diǎn)的一跳范圍內(nèi)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星形，簇是下一代全I(xiàn)P無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的移動單元，但簇內(nèi)的簇首節(jié)點(diǎn)與簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)關(guān)系不發(fā)生變化。簇內(nèi)節(jié)點(diǎn)直接將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送至簇首節(jié)點(diǎn)，簇首節(jié)點(diǎn)通過所在的樹狀結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的路由。
文檔編號H04W40/00GK101610505SQ20091003184
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月15日
發(fā)明者王曉喃 申請人:常熟理工學(xué)院